3D打印的可生物降解的基于水凝的多通道神经导管模仿了外围神经囊

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 周围神经损伤 (PNI) 带来了重大的临床挑战,通常由于轴突分散不佳而受到阻碍.
• 传统的单空光线神经引导管道 (NGCs) 难以复制本地神经的复杂带结构.
• 多通道NGC通过模仿自然神经结构来改善再生提供了一个有希望的替代方案.

研究的目的:

• 开发和评估新的3D打印的基于水凝的多通道NGC,以增强外围神经再生.
• 研究食品级染料在控制光聚合和实现微尺度通道高分辨率打印中的作用.
• 评估这些多通道NGC在老鼠坐骨神经损伤模型中的有效性.

主要方法:

• 使用可生物降解和可光化水凝 (凝甲烯基 - 凝MA和聚乙烯基醇二烯酸盐 - PEGDA) 使用数字光处理 (3D打印) 制造多通道NGC.
• 将食品级染料添加到水凝溶液中,以控制光线的透,防止过度硬化,并使200微米直径的通道能够高分辨率打印.
• 在老鼠坐骨神经间隙模型中的体内评估,评估功能恢复 (感觉,步行) 和组织学结果 (肌肉纤维再生).

主要成果:

• 成功制造出高分辨率,微尺度多通道NGC,直径精确200μm的通道.
• 证明添加染料有效调节聚合,并使细通道印刷成为可能.
• 在体内研究显示,在接受GelMA/PEGDA多通道NGC治疗的老鼠中,脚感觉恢复,后肢步行功能和肌肉纤维再生显著改善.
• 描述水凝的特性,包括机械强度,毛孔大小和生物降解率,证实它们适合神经再生.

结论:

• 基于水凝的3D打印多通道NGC是治疗外围神经损伤的可行和有效策略.
• 在光聚合中使用染料对于在制造复杂的微通道结构时实现必要的分辨率和控制至关重要.
• 这些先进的NGC显示出加速神经恢复和神经损伤后恢复功能的巨大潜力.